液相色譜儀設(shè)備介紹

基本組成部分

• 輸液系統(tǒng)

• 高壓泵：一般采用雙柱塞往復(fù)泵或串聯(lián)泵，流速精度可達(dá)≤±0.1%，壓力波動≤±0.5MPa，能確保流動相穩(wěn)定地輸送，且常規(guī)儀器耐壓可達(dá) 40-60MPa，超高效液相 UPLC 耐壓更高，可達(dá) 100MPa 以上

• 流動相貯存器：用于儲存不同種類的流動相，如有機(jī)溶劑、水相緩沖液等。

• 梯度儀：可通過比例閥精確控制不同流動相的混合比例，實(shí)現(xiàn)二元或四元梯度混合，以滿足復(fù)雜樣品分離的需求

• 進(jìn)樣系統(tǒng)

• 手動進(jìn)樣閥：常見的如 7725i 型六通閥，定量環(huán)體積有 10μL、20μL 等多種規(guī)格可選，可在高耐壓（通?！?0MPa）下實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)進(jìn)樣

• 自動進(jìn)樣器：具備冷藏功能，溫度一般在 4-40℃可調(diào)，可防止樣品降解，還支持高通量分析，如 96 孔板進(jìn)樣，進(jìn)樣精度≤0.5% RSD

• 分離系統(tǒng)

• 色譜柱：常見規(guī)格有分析柱（4.6mm×150/250mm，5μm）、快速分析柱（2.1mm×50mm，1.8μm）和制備柱（≥10mm 內(nèi)徑）等。其填料主流為硅膠基質(zhì)鍵合相，如 C18、C8、NH?等，粒徑范圍 1.7-10μm

• 柱溫箱：內(nèi)置柱溫箱，溫度可在室溫 - 80℃調(diào)節(jié)，精度為 ±0.1℃，通過控制溫度來提升分離重復(fù)性和選擇性

• 檢測系統(tǒng)

• 紫外 - 可見檢測器（UV-VIS）：標(biāo)配氘燈 - 鎢燈雙光源，波長范圍 190-800nm，檢測限低至 10??g/mL，可用于檢測具有紫外吸收的化合物。

• 示差折光檢測器（RID）：用于檢測無紫外吸收的樣品，如糖類，但對溫度和流動相變化較為敏感。

• 熒光檢測器（FLD）：檢測限可達(dá) 10?12g/mL，但需要樣品具有熒光特性或經(jīng)過衍生化處理后才能檢測。

• 質(zhì)譜檢測器（MS）：常與液相色譜儀聯(lián)用形成 LC-MS，可實(shí)現(xiàn)定性與定量同步分析，特別適用于痕量雜質(zhì)的鑒定。

• 數(shù)據(jù)處理系

• 工作站軟件：如 Agilent OpenLAB、Waters Empower 等，集成了儀器控制、數(shù)據(jù)采集和分析功能，支持方法編輯、自動積分、報告生成及審計(jì)追蹤等功能，符合 FDA 21 CFR Part 11 合規(guī)要求。

• 兼容性：支持與 LIMS（實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)）對接，方便實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的電子化管理和遠(yuǎn)程監(jiān)控。

性能參數(shù)

• 分離效率

• 理論塔板數(shù)（N）：是衡量柱效的核心指標(biāo)，常規(guī) C18 柱對甲苯的理論塔板數(shù)≥5000 塊 / 米，UPLC 柱則可達(dá) 15000 塊 / 米以上

• 分離度（R）：相鄰峰分離度≥1.5 被認(rèn)為是有效分離，可通過優(yōu)化流動相組成、流速和柱溫等條件來提升分離度

• 靈敏度與線性范圍

• 檢測限（LOD）：UV 檢測器通常為 0.1-1ng/mL，熒光檢測器可達(dá) 0.1pg/mL 級別

• 線性范圍：標(biāo)準(zhǔn)曲線線性相關(guān)系數(shù)（R2）≥0.999，一般需覆蓋至少 3 個數(shù)量級的濃度范圍

• 精密度

• 保留時間精密度：連續(xù)進(jìn)樣 6 次，保留時間 RSD≤0.5%

• 峰面積精密度：連續(xù)進(jìn)樣 6 次，峰面積 RSD≤2.0%（含量分析）或≤5.0%（雜質(zhì)分析）

• 速度與通量

• 分析時間：常規(guī)液相色譜方法的運(yùn)行時間在 15-60 分鐘，而 UPLC 可將分析時間縮短至 5-10 分鐘

功能特點(diǎn)

• 智能化與自動化

• 自動柱塞清洗：泵頭配備在線清洗裝置，可減少緩沖鹽結(jié)晶對柱塞的磨損，如 Agilent 1260 Infinity II 的 SmartWash 功能

• 柱效監(jiān)測：工作站能實(shí)時顯示柱效（N）和不對稱因子（As），并自動提示色譜柱的維護(hù)或更換時機(jī)。

• 故障診斷：內(nèi)置傳感器可實(shí)時監(jiān)測壓力、流量、溫度等參數(shù)，一旦出現(xiàn)異常會自動報警并停機(jī)

• 兼容性與擴(kuò)展性

• 流動相兼容性：支持水相、有機(jī)相及緩沖鹽體系，pH 范圍通常在 1.5-13，部分機(jī)型還能兼容強(qiáng)腐蝕性溶劑如濃酸、濃堿

• 聯(lián)用功能：可外接蒸發(fā)光散射檢測器（ELSD）、質(zhì)譜（MS）、核磁共振（NMR）等儀器，拓展分析維度

• 模塊化設(shè)計(jì)：各組件如泵、進(jìn)樣器、檢測器等可獨(dú)立升級，例如普通 HPLC 升級為 UPLC 只需更換耐壓泵和色譜柱

• 耐用性與易維護(hù)性

• 材質(zhì)選擇：流路系統(tǒng)采用惰性材料，如陶瓷柱塞、藍(lán)寶石活塞等，具有良好的耐磨損和抗腐蝕性能

• 維護(hù)便捷性：泵頭、進(jìn)樣閥定量環(huán)、檢測器流通池等部件可快速拆卸清洗，無需專業(yè)工具

• 溶劑管理：配備溶劑瓶液位傳感器，當(dāng)液位過低時會自動報警，避免空泵運(yùn)行而損壞系統(tǒng)

液相色譜儀工作原理